A E.ON transforma o esgoto em um recurso valioso com a tecnologia de bombas de calor GEA
A redução das emissões de gases de efeito estufa do aquecimento fornecido a Malmö, na Suécia, exigiu uma mudança radical de pensamento por parte de uma grande empresa de eletricidade, utilizando as bombas de calor com eficiência energética da GEA. Após testar a água, uma estação de esgoto foi considerada a melhor fonte para o aquecimento de residências em uma abordagem inovadora para transformar esgoto em energia utilizável.
Meta da pegada de carbono
Sob a bandeira de 'Clean 2025', a empresa de eletricidade E.ON da Suécia tem trabalhado para atingir metas ambiciosas de proteção climática, estabelecidas pela primeira vez em 2017. Ela pretende fornecer a seus clientes energia 100% reciclada ou renovável até 2025 e desenvolveu medidas próprias para alcançar este objetivo.
A empresa decidiu que as bombas de calor de amônia da GEA eram ideais para o aquecimento urbano no sul da Suécia, juntamente com biomassa e outras tecnologias renováveis para mitigar as emissões de gases de efeito estufa do aquecimento. Com uma capacidade de aquecimento de 10 MW cada, quatro bombas de calor GEA foram instaladas junto a uma estação de tratamento de esgoto e um incinerador de resíduos na área portuária da cidade de Malmö, onde agora estão fornecendo 8% da energia total para aproximadamente 100.000 casas, o equivalente ao uso anual de 10.000 casas, contribuindo para cerca de 50.000 toneladas de economia de CO2 por ano.
Eletricidade a partir do lixo
Seja extraindo energia de efluentes ou de uma instalação de incineração de resíduos, as bombas de calor estão rapidamente se tornando a tecnologia de escolha para aquecimento urbano e residencial renovável, a fim de atender a regras ambientais cada vez mais rigorosas e reduzir as emissões de CO2, bem como os custos operacionais.
As bombas de calor que operam em Malmö aproveitam o calor residual das estações de tratamento de esgoto e incineradores de resíduos. A E.ON decidiu usar água de esgoto reciclada para o sistema devido às temperaturas mais altas emitidas pela estação de esgoto (14°C) - tornando a água mais quente do que a água do mar perto da cidade, que era muito fria para uso eficiente.
Retirando 30 MW de calor da água de esgoto, a energia extraída é melhorada para gerar calor útil para a rede de aquecimento urbano, com as bombas de calor integradas trabalhando em conjunto com a usina de incineração de resíduos próxima. A bomba de calor está projetada para fornecer até 80°C, mas raramente será necessário fornecer temperaturas acima de 71°C.
Planta de bombas de calor de amônia da GEA em E.ON, Malmö
A amônia como chave para um futuro sustentável
À medida que os gases fluorados vão sendo eliminados para cumprir com os regulamentos europeus para gases F, também concebidos para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, os refrigerantes naturais estão se tornando mais populares - especialmente a amônia, um refrigerante ecológico que está prontamente disponível, é barato e não tem impacto no aquecimento global ou na destruição do ozônio.
Embora esta não seja a primeira vez que bombas de calor são utilizadas na Suécia, o projeto Malmö é o primeiro no país a especificar a amônia. A E.ON optou pela amônia em vez de refrigerantes à base de produtos químicos devido à regulamentação da UE para gases fluorados, que visa reduzir os HFCs em 79% até 2030, e ao entendimento e compromisso da empresa com seus clientes ambientalmente conscientes.
Modelo 3D da bomba de calor de amônia GEA para este projeto de Malmö
Mats Egard, gerente de projeto da E.ON Värme Sverige AB, disse: "Teria sido mais barato instalar uma bomba de calor R134a, mas não acreditamos naquele refrigerante para o futuro, porque pretendemos nos tornar 100% renováveis. Vamos fornecer energia de aquecimento urbano que será reciclada ou renovável até 2025".
Kenneth Hoffman, Gerente de Produto Bombas de Calor da GEA, acrescentou: "Embora os sistemas mais antigos estejam funcionando com refrigerante de gás fluorado, o regulamento para Gás F tornou estes sistemas com grandes cargas de refrigerante insustentáveis. A amônia é o caminho a seguir".
Aquecimento para a tarefa
Kenneth resumiu a ciência por trás da tecnologia econômica da bomba de calor que está transformando o aquecimento urbano e residencial e está fornecendo a eletricidade reciclada que manterá os bons cidadãos de Malmö bem aquecidos no futuro.
Disse ele: "As quatro bombas de calor trabalham em paralelo para fornecer as temperaturas esperadas. Cada uma tem um coeficiente de desempenho (COP) acima de 3,5; portanto, para cada 1 kWh de eletricidade utilizada pela bomba de calor, são produzidos 3,5 kWh de calor para a cidade".
Um sistema de bomba de calor requer uma análiseabrangente das temperaturas exigidas e avaliação dos parâmetros corretos do processo. Cada grau conta com uma bomba de calor e quanto mais preciso for o design inicial, mais eletricidade pode ser economizada. Em vez de se focar em pequenos tubos com uma diferença significativa de temperatura para manter o custo inicial baixo, um investimento em bomba de calor se baseia em economia contínua, todos os dias.
Bomba de calor de amônia da GEA na E.ON, Malmö
Impulsionando o aumento da sustentabilidade
A tecnologia de bomba de calor oferece as vantagens de economia de eletricidade, independentemente do setor em que é usada ou dos fins a que se destina. Ela pode realizar trabalhos básicos, como aquecer e resfriar uma pequena casa suburbana, até assumir um papel central em uma estratégia super inteligente de emissões zero para aquecimento urbano.
Em países onde os requisitos de emissão são menos rigorosos ou onde as políticas de limitação e comércio permitem, alguns fabricantes estão optando por manter o status quo, dado que os combustíveis fósseis ainda tendem a ser mais baratos do que soluções energéticas mais limpas. Contudo, para cumprir as metas de sustentabilidade, a AIE declarou que a participação de tecnologias de energia limpa, como bombas de calor e aquecimento solar térmico, tem que triplicar para mais de um quarto das vendas de novos equipamentos de aquecimento até 2030. Então, vamos agir agora e trabalhar juntos por um mundo melhor!
Escopo do fornecimento da GEA:
- Solução GEA: Sistema de bomba de calor personalizado (4 bombas de calor)
- Capacidade de aquecimento: 40 MW
- Fonte de calor: Água de esgoto (8 a 14°C/46,4°F a 57,2°F)
- Dissipador de calor: Água de aquecimento urbano (55 a 65°C/131°F a 149°F)
- COP: >3,5 (média anual)
- Tipo de compressor: Compressores de parafuso GEA Grasso
- Refrigerante natural: Amônia
